JPH04170934A - 生体表面血流量測定装置 - Google Patents
生体表面血流量測定装置Info
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- JPH04170934A JPH04170934A JP2296980A JP29698090A JPH04170934A JP H04170934 A JPH04170934 A JP H04170934A JP 2296980 A JP2296980 A JP 2296980A JP 29698090 A JP29698090 A JP 29698090A JP H04170934 A JPH04170934 A JP H04170934A
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Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、リング状受熱プレートの中心に加熱プレート
を配置すると共に、両プレート間に複数の熱電対を取り
付け、それら熱電対を直列に接続したプローブを測定患
部へ当てがうことにより、その測定患部表面の血流量を
測定する生体表面血流計及びその血流計を用いた流量測
定方法に関する。
を配置すると共に、両プレート間に複数の熱電対を取り
付け、それら熱電対を直列に接続したプローブを測定患
部へ当てがうことにより、その測定患部表面の血流量を
測定する生体表面血流計及びその血流計を用いた流量測
定方法に関する。
上記生体表面血流量を測定する技術としては、従来、一
対のプローブと、それら各プローブの加熱プレートへ定
電流を供給する電源回路を備えていて、一方のプローブ
を生体の基準部分に当てがうと共に、他方のプローブを
測定患部に当てがって、両プローブにおける熱電対の起
電力・差、あるいは比により、基準部分との比較を可能
とするものが知られている （Ｃｈａｌｌｏｎｅｒ、Ａ、Ｖ、Ｊ、 （１９７５）
Ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅ−ｍｅｎｔ ｏｆ
５ｋｉｎ ｂｌｏｏｄ ｆｌｏｗ ｂｙ ａ ｔｈｅｒ
ａ＋ａｌｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ＬＩＩｅｔｈｏｄ
、Ｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 Ｍａｒｃｈ １９６．２０
１． 参照）
対のプローブと、それら各プローブの加熱プレートへ定
電流を供給する電源回路を備えていて、一方のプローブ
を生体の基準部分に当てがうと共に、他方のプローブを
測定患部に当てがって、両プローブにおける熱電対の起
電力・差、あるいは比により、基準部分との比較を可能
とするものが知られている （Ｃｈａｌｌｏｎｅｒ、Ａ、Ｖ、Ｊ、 （１９７５）
Ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅ−ｍｅｎｔ ｏｆ
５ｋｉｎ ｂｌｏｏｄ ｆｌｏｗ ｂｙ ａ ｔｈｅｒ
ａ＋ａｌｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ＬＩＩｅｔｈｏｄ
、Ｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 Ｍａｒｃｈ １９６．２０
１． 参照）
従来の技術によれば、測定患部の血流量は、基準部分に
おける血流量に対応した数値（熱電対の起電力〕との対
比で多いか少ないかが判定できるだけで、流量単位の数
値として把握できないばかりか、加熱プレートの温度も
、受熱プレートと同様に皮下を通過する血液の増減によ
り変化せられるので、一定温度を保持すべき加熱プレー
トの基準温度が変ってしまい、起電力値と血流量との対
応関係において誤差が生じてしまう、その上、基準部分
と患部とに夫々当てかうべく、対になる二個のプローブ
を必要とする。
おける血流量に対応した数値（熱電対の起電力〕との対
比で多いか少ないかが判定できるだけで、流量単位の数
値として把握できないばかりか、加熱プレートの温度も
、受熱プレートと同様に皮下を通過する血液の増減によ
り変化せられるので、一定温度を保持すべき加熱プレー
トの基準温度が変ってしまい、起電力値と血流量との対
応関係において誤差が生じてしまう、その上、基準部分
と患部とに夫々当てかうべく、対になる二個のプローブ
を必要とする。
本発明は、−個のプローブにより患部の表面血流量を正
確に測定可能とする技術であって、その構成は、リング
状受熱プレートの中心に加熱プレートを配置すると共に
、両プレート間に複数の熱電対を取り付け、それら熱電
対を直列に接続したプローブと、前記加熱プレートの温
度を測定患部より僅かに高い一定温度に保持する電源回
路と、前記熱電対の起電力を検出する測定回路とを含む
生体表面血流計、及びその生体表面血流計を用い、予め
プローブを測定患部と熱的性質及び組織が酷似し且つ流
量が正確に把握できる生体疑似模型に装着し、その横型
内を通過する液体の流量と測定回路で検出された起電力
との関係を記録し、次に前記プローブを測定患部に当て
かった場合に検出された起電力を前記記録と対比させる
ことによって患部表面の血流量を算出する血流量測定方
法にある。
確に測定可能とする技術であって、その構成は、リング
状受熱プレートの中心に加熱プレートを配置すると共に
、両プレート間に複数の熱電対を取り付け、それら熱電
対を直列に接続したプローブと、前記加熱プレートの温
度を測定患部より僅かに高い一定温度に保持する電源回
路と、前記熱電対の起電力を検出する測定回路とを含む
生体表面血流計、及びその生体表面血流計を用い、予め
プローブを測定患部と熱的性質及び組織が酷似し且つ流
量が正確に把握できる生体疑似模型に装着し、その横型
内を通過する液体の流量と測定回路で検出された起電力
との関係を記録し、次に前記プローブを測定患部に当て
かった場合に検出された起電力を前記記録と対比させる
ことによって患部表面の血流量を算出する血流量測定方
法にある。
加熱プレートの温度が測定患部より僅かに高い一定温度
に保持されているから、血流量と起電力とは正確な対応
関係にあり、その起電力値を予め記録しておいたデータ
と照らし合わせることにより、流量単位の数値として算
出することができる。
に保持されているから、血流量と起電力とは正確な対応
関係にあり、その起電力値を予め記録しておいたデータ
と照らし合わせることにより、流量単位の数値として算
出することができる。
以下本発明に係る実施例を図面に従って説明する。
先ず生体表面血流計について説明する。
第１図ａ、ｂは、生体表面血流計を構成するプローブｌ
を示したもので、プローブ１は、内部空洞の円筒状をし
たセラミックス製ケース２の底面に、銀製のリング状受
熱プレート３とそのリング状受熱プレート３の中心部に
銀製で円形の加熱プレート４が配置され、その加熱プレ
ート４には、酸化物半導体セラミックスのヒータ５が電
気絶縁シート６を介して取り付けられている。又前記リ
ング状受熱プレート３と加熱プレート４との相互間には
、熱電対７．７・・が数個放射状に取り付けられ、それ
ら各熱電対は直列に接続されていると共に、補償導線８
を介して熱電対７．７・・の起電力が外部出力が可能と
なっている。各熱電対７．７・・と各プレート３．４と
は、電気的絶縁処理が必要である。更にヒータ５には、
リード線９を介して、外部の電源回路である第２図示の
定温発熱回路により、ヒータ５の温度が一定温度を維持
する直流電流が供給される。この定温発熱回路は、温度
センサーを使用せず、ヒータの温度依存性を利用し、オ
ペアンプとして使用されているＩＣの反転側入力に、ヒ
ータ５である抵抗Ｒ３を接続し、抵抗Ｒ４を通して電力
が供給される。 この抵抗Ｒ３とＲ４は非反転側入力に接続された抵抗Ｒ
１とＲ２とでブリッジを形成し、電流により加熱される
。抵抗値の上昇した抵抗Ｒ３は安定条件であるＲ Ｉ
ｘＲ３＝Ｒ２ｘＲ４で一定値となる。そして抵抗Ｒ３の
温度もその温度特性によって決定される一定位値に保た
れるのである。 尚、給電手段は、熱電対の起電力を数式としてコンピュ
ータに入力し、ヒータを一定温度に自動温度調整するこ
とも可能である 次にこのように形成された生体表面血流形における熱電
対７．７・・の起電力と血流量との換算表を、生体疑似
模型を利用して記録作成する。 生体疑似模型１０は、第３図ａ、ｂに示す如く、水の通
過方向に対して同一断面を持つ角形管１１から成り、そ
の中を水は通過し、角形管ｌｌ内に充填された木製の小
球（図示せず）によって渦流発生の防止が図られている
。プローブ１は、測定面を前記角形管１１の内面と同一
面に取り付ける。角形管１１の内容物は大部分が水であ
るから、内容物の比熱は、生体表皮の組織比熱に近似し
、熱的性質は類似すると見ることができる。又生体各部
分の表皮の厚さは０．２ｍｍ前後の薄膜と考えられ、そ
の比熱は１に近く、プローブの測定面の面に接した０、
２ｍｍ前後までは流量ゼロである。よって生体表皮の組
織構造と近似したものとみなすことができ、これによっ
てプローブの測定面に生体の表皮が接触した状態と酷似
した構造となる。 そこで角形管１１の壁面に、前記プローブ１を、リング
状受熱プレート３と加熱プレート４とが内部の流体に接
するよう配置し、角形管１１内へ、一方の口から人肌に
近い温度の水を注入し、他方の口から排出させる。そし
てプローブ１のヒータ温度を水温より僅かに高い一定温
度に保つべく、ヒータ５に通電する。ヒータ５で加熱さ
れた加熱プレート４の熱は、水流により奪われ、リング
状受熱プレート３へ伝達される。ヒータ温度は定温発熱
回路により、一定温度に自動調整されるので加熱プレー
ト４の温度は変化なく、一方リング状受熱プレート３は
伝達された熱により温度が上昇し、両プレート間に温度
差が生じ、それによって熱電対には起電力が発生する。 熱電対は直列に接続されているので、起電力は拡大して
出力される。ヒータ５の温度を水温より夫々１度、２度
、３度高い定温とした場合に、流量と起電力との関係は
第４図の如くである。これから、ヒータ５の温度は、水
温より１℃高く設定した場合、曲線の傾斜が一番大きい
ので機能が鋭敏である。又セラミックヒータにより生体
の測定目的部分が加熱されると、その温度上昇によって
血流量の増加を招き、正確さを高める上からも加熱温度
は低い方が望ましいので１、ヒータの温度を水温より１
℃高く設定する０次に角形管ｌｌ内の水温を変化させて
各温度における流量と起電力との関係を調べ、それを換
算用の線図とする（第５図）。 これにより、加熱プレートが生体測定目的部分の温度よ
り１度高く保温されたプローブにより得られた生体測定
目的部分の起電力を、換算用の線図に照らし合わせて読
み取ることにより、生体測定目的部分における表面血流
が流量単位の数値として把握できるのである。 上記測定に関しては、線図の資料を実験式としてコンピ
ュータにインプットしておき、起電力から即座に血流量
を演算せしめ、ＣＲＴに表示させるようプログラムして
おけば対応が早く、実用性に冨む、前記プログラムの作
成、情報のインプットは、当業者において容易に実施が
可能である。 尚本発明において、用いられる熱電対の数は多いほど機
能が鋭敏であるが、収容スペース及び実用性を考慮する
と、十二個程度が妥当であろう。加熱プレートやリング
状受熱プレートは、銀量外に銅製とすることもできる。 又生体疑似模型は、実施例に限定するものではなく、他
の動物の器官を代用することもできる。又セラミックヒ
ータは、材料組成の選択により、キューリー温度を火傷
防止の温度に設定し、温度ヒユーズを兼ねるようにする
ことが望ましい。
を示したもので、プローブ１は、内部空洞の円筒状をし
たセラミックス製ケース２の底面に、銀製のリング状受
熱プレート３とそのリング状受熱プレート３の中心部に
銀製で円形の加熱プレート４が配置され、その加熱プレ
ート４には、酸化物半導体セラミックスのヒータ５が電
気絶縁シート６を介して取り付けられている。又前記リ
ング状受熱プレート３と加熱プレート４との相互間には
、熱電対７．７・・が数個放射状に取り付けられ、それ
ら各熱電対は直列に接続されていると共に、補償導線８
を介して熱電対７．７・・の起電力が外部出力が可能と
なっている。各熱電対７．７・・と各プレート３．４と
は、電気的絶縁処理が必要である。更にヒータ５には、
リード線９を介して、外部の電源回路である第２図示の
定温発熱回路により、ヒータ５の温度が一定温度を維持
する直流電流が供給される。この定温発熱回路は、温度
センサーを使用せず、ヒータの温度依存性を利用し、オ
ペアンプとして使用されているＩＣの反転側入力に、ヒ
ータ５である抵抗Ｒ３を接続し、抵抗Ｒ４を通して電力
が供給される。 この抵抗Ｒ３とＲ４は非反転側入力に接続された抵抗Ｒ
１とＲ２とでブリッジを形成し、電流により加熱される
。抵抗値の上昇した抵抗Ｒ３は安定条件であるＲ Ｉ
ｘＲ３＝Ｒ２ｘＲ４で一定値となる。そして抵抗Ｒ３の
温度もその温度特性によって決定される一定位値に保た
れるのである。 尚、給電手段は、熱電対の起電力を数式としてコンピュ
ータに入力し、ヒータを一定温度に自動温度調整するこ
とも可能である 次にこのように形成された生体表面血流形における熱電
対７．７・・の起電力と血流量との換算表を、生体疑似
模型を利用して記録作成する。 生体疑似模型１０は、第３図ａ、ｂに示す如く、水の通
過方向に対して同一断面を持つ角形管１１から成り、そ
の中を水は通過し、角形管ｌｌ内に充填された木製の小
球（図示せず）によって渦流発生の防止が図られている
。プローブ１は、測定面を前記角形管１１の内面と同一
面に取り付ける。角形管１１の内容物は大部分が水であ
るから、内容物の比熱は、生体表皮の組織比熱に近似し
、熱的性質は類似すると見ることができる。又生体各部
分の表皮の厚さは０．２ｍｍ前後の薄膜と考えられ、そ
の比熱は１に近く、プローブの測定面の面に接した０、
２ｍｍ前後までは流量ゼロである。よって生体表皮の組
織構造と近似したものとみなすことができ、これによっ
てプローブの測定面に生体の表皮が接触した状態と酷似
した構造となる。 そこで角形管１１の壁面に、前記プローブ１を、リング
状受熱プレート３と加熱プレート４とが内部の流体に接
するよう配置し、角形管１１内へ、一方の口から人肌に
近い温度の水を注入し、他方の口から排出させる。そし
てプローブ１のヒータ温度を水温より僅かに高い一定温
度に保つべく、ヒータ５に通電する。ヒータ５で加熱さ
れた加熱プレート４の熱は、水流により奪われ、リング
状受熱プレート３へ伝達される。ヒータ温度は定温発熱
回路により、一定温度に自動調整されるので加熱プレー
ト４の温度は変化なく、一方リング状受熱プレート３は
伝達された熱により温度が上昇し、両プレート間に温度
差が生じ、それによって熱電対には起電力が発生する。 熱電対は直列に接続されているので、起電力は拡大して
出力される。ヒータ５の温度を水温より夫々１度、２度
、３度高い定温とした場合に、流量と起電力との関係は
第４図の如くである。これから、ヒータ５の温度は、水
温より１℃高く設定した場合、曲線の傾斜が一番大きい
ので機能が鋭敏である。又セラミックヒータにより生体
の測定目的部分が加熱されると、その温度上昇によって
血流量の増加を招き、正確さを高める上からも加熱温度
は低い方が望ましいので１、ヒータの温度を水温より１
℃高く設定する０次に角形管ｌｌ内の水温を変化させて
各温度における流量と起電力との関係を調べ、それを換
算用の線図とする（第５図）。 これにより、加熱プレートが生体測定目的部分の温度よ
り１度高く保温されたプローブにより得られた生体測定
目的部分の起電力を、換算用の線図に照らし合わせて読
み取ることにより、生体測定目的部分における表面血流
が流量単位の数値として把握できるのである。 上記測定に関しては、線図の資料を実験式としてコンピ
ュータにインプットしておき、起電力から即座に血流量
を演算せしめ、ＣＲＴに表示させるようプログラムして
おけば対応が早く、実用性に冨む、前記プログラムの作
成、情報のインプットは、当業者において容易に実施が
可能である。 尚本発明において、用いられる熱電対の数は多いほど機
能が鋭敏であるが、収容スペース及び実用性を考慮する
と、十二個程度が妥当であろう。加熱プレートやリング
状受熱プレートは、銀量外に銅製とすることもできる。 又生体疑似模型は、実施例に限定するものではなく、他
の動物の器官を代用することもできる。又セラミックヒ
ータは、材料組成の選択により、キューリー温度を火傷
防止の温度に設定し、温度ヒユーズを兼ねるようにする
ことが望ましい。
以上のように本発明では、生体部分の表面血流が流量的
単位の数値として判明するので、今まで不明であった判
断資料が正確に得られる。 その効果は、臨床外科的に限って見ても次の如く数例挙
げることができる。 ｌ）移植された肝臓、腎臓などの表面血流は、機能との
関連において手術結果と、今後の治療方針の指針となる
。 ２）血管移植の時、その末梢組織の表面血流の測定は治
療方針の判定となる。 ３）血圧が降下するショック症状の診断は、各組織の表
面血流の測定よりショック症状の原因を推測する。 ４）動脈または静脈血栓症などに末梢の表面血流測定結
果は、下肢切断等の時期及び部分決定の補助条件となる
。 ５）食道切除後の食道再建における雷管、大腸、小腸な
どの吻合部の表面血流より血流不全による縫合不全の防
止を図る。 ６）肝臓における代謝を測定するために、肝動脈又は肝
門脈の部分閉塞による代謝産物測定により、その酵素系
の代謝に対する関与の割合や、酵素欠乏における代償機
能等の解明に肝臓表面血流の測定は重要な判断資料を提
供することができる。
単位の数値として判明するので、今まで不明であった判
断資料が正確に得られる。 その効果は、臨床外科的に限って見ても次の如く数例挙
げることができる。 ｌ）移植された肝臓、腎臓などの表面血流は、機能との
関連において手術結果と、今後の治療方針の指針となる
。 ２）血管移植の時、その末梢組織の表面血流の測定は治
療方針の判定となる。 ３）血圧が降下するショック症状の診断は、各組織の表
面血流の測定よりショック症状の原因を推測する。 ４）動脈または静脈血栓症などに末梢の表面血流測定結
果は、下肢切断等の時期及び部分決定の補助条件となる
。 ５）食道切除後の食道再建における雷管、大腸、小腸な
どの吻合部の表面血流より血流不全による縫合不全の防
止を図る。 ６）肝臓における代謝を測定するために、肝動脈又は肝
門脈の部分閉塞による代謝産物測定により、その酵素系
の代謝に対する関与の割合や、酵素欠乏における代償機
能等の解明に肝臓表面血流の測定は重要な判断資料を提
供することができる。
図面は本発明の生体表面流量計水したもので、第１図ａ
はプローブの内部構造を示す説明図、第１図すはプロー
ブの平面図、第２図は定温発熱回路の説明図、第３図ａ
は生体疑似模型の説明図、第３図すはＡ−Ａ線断面によ
る同生体疑似模型の説明図、第４図、第５図は流量と起
電力との関係を示すグラフである。 １・・プローブ、２・・ケース、３・・リング状受熱プ
レート、４・・加熱プレート、５・・ヒータ、６・・電
気絶縁シート、７・・熱電対、８・・補償導線、９・・
リード線、１０・・生体疑似模型、１１・・角形管。 特許出廓人 桜 井 孝 − 一一一−−−： 代理人 弁理士 石 １）喜 樹惇旦−″ＥＬ：に′
− 第４図 第３図（Ｑ） 第３図（ｂ）
はプローブの内部構造を示す説明図、第１図すはプロー
ブの平面図、第２図は定温発熱回路の説明図、第３図ａ
は生体疑似模型の説明図、第３図すはＡ−Ａ線断面によ
る同生体疑似模型の説明図、第４図、第５図は流量と起
電力との関係を示すグラフである。 １・・プローブ、２・・ケース、３・・リング状受熱プ
レート、４・・加熱プレート、５・・ヒータ、６・・電
気絶縁シート、７・・熱電対、８・・補償導線、９・・
リード線、１０・・生体疑似模型、１１・・角形管。 特許出廓人 桜 井 孝 − 一一一−−−： 代理人 弁理士 石 １）喜 樹惇旦−″ＥＬ：に′
− 第４図 第３図（Ｑ） 第３図（ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リング状受熱プレートの中心に加熱プレートを配置
すると共に、両プレート間に複数の熱電対を取り付け、
それら熱電対を直列に接続したプローブと、前記加熱プ
レートの温度を測定患部より僅かに高い一定温度に保持
する電源回路と、前記熱電対の起電力を検出する測定回
路とを含む生体表面血流計。 ２ 請求項１に記載の生体表面流量計を用い、予めプロ
ーブを測定患部と熱的性質及び組織が酷似し且つ流量が
正確に把握できる生体疑似模型に装着し、その模型内を
通過する液体の流量と測定回路で検出された起電力との
関係を記録し、次に前記プローブを測定患部に当てがっ
た場合に検出された起電力を前記記録と対比させること
によって患部表面の血流量を算出する血流量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02296980A JP3072910B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 生体表面血流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02296980A JP3072910B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 生体表面血流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170934A true JPH04170934A (ja) | 1992-06-18 |
| JP3072910B2 JP3072910B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17840695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02296980A Expired - Lifetime JP3072910B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 生体表面血流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3072910B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540831A (ja) * | 1999-04-02 | 2002-12-03 | インスティチュート オブ クリティカル ケア メディスン | 血流測定による灌流不全の評価 |
| US12186064B2 (en) | 2019-10-15 | 2025-01-07 | Kandu Health, Inc. | Systems and methods for multivariate stroke detection |
| USD1069809S1 (en) | 2022-08-25 | 2025-04-08 | Kandu Health, Inc. | Display screen or portion thereof with graphical user interface |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP02296980A patent/JP3072910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540831A (ja) * | 1999-04-02 | 2002-12-03 | インスティチュート オブ クリティカル ケア メディスン | 血流測定による灌流不全の評価 |
| US12186064B2 (en) | 2019-10-15 | 2025-01-07 | Kandu Health, Inc. | Systems and methods for multivariate stroke detection |
| USD1069809S1 (en) | 2022-08-25 | 2025-04-08 | Kandu Health, Inc. | Display screen or portion thereof with graphical user interface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3072910B2 (ja) | 2000-08-07 |
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